魯冰堯 毛冬旭
摘 要:研究表明,實(shí)際施工中現(xiàn)澆混凝土樓板的裂縫產(chǎn)生可能會(huì)引起鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)失穩(wěn),表層脫落,降低自身的抗拉強(qiáng)度、剛度等性能,嚴(yán)重危害房屋住宅的正常使用。文章根據(jù)設(shè)計(jì)、材料、施工三個(gè)方面,研究裂縫產(chǎn)生原因,制定相應(yīng)的防治措施,提高混凝土樓板的使用功能。
關(guān)鍵詞:裂縫;混凝土;成因;預(yù)防措施
中圖分類號:TU375.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號:1006-8937(2015)20-0154-02
隨著我國建筑業(yè)的發(fā)展,城市中房屋住宅隨處可見,而樓板裂縫卻成為樓房住宅主要考慮的問題,有些樓面板裂縫雖然在結(jié)構(gòu)使用上并無大礙,但是長期的裂縫可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重滲漏,房屋內(nèi)部受損,更有可能因裂縫導(dǎo)致其內(nèi)部鋼筋銹蝕,房屋結(jié)構(gòu)耐久性降低,抗震性能下降。因此,現(xiàn)澆混凝土樓面板的裂縫作為混凝土質(zhì)量上的通病,已經(jīng)成為施工單位需要解決的主要問題。
1 現(xiàn)澆混凝土裂縫產(chǎn)生的原因
1.1 設(shè)計(jì)方面
1.1.1 樓板的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷
房屋住宅一般是鋼筋混凝土形成的多跨結(jié)構(gòu),在進(jìn)行設(shè)計(jì)房屋結(jié)構(gòu)時(shí),只按照規(guī)范要求進(jìn)行計(jì)算,忽略了實(shí)際使用等影響因素,導(dǎo)致鋼筋混凝土設(shè)計(jì)強(qiáng)度達(dá)不到實(shí)際應(yīng)用的要求,引起樓板的整體結(jié)構(gòu)性降低,撓度變大,產(chǎn)生不同形態(tài)的裂縫,裂縫一般在樓板四周的墻角邊緣,呈45 ?觷角,形成不規(guī)則的條紋狀。
1.1.2 溫差變化的影響
施工后期,溫差變化使得混凝土內(nèi)、外部熱脹冷縮不同,產(chǎn)生的應(yīng)力大于混凝土自身的抗拉強(qiáng)度,就會(huì)在表面出現(xiàn)不規(guī)整的裂縫,影響結(jié)構(gòu)的安全性和使用性能,降低樓面的抗疲勞、抗?jié)B能力。
1.1.3 預(yù)埋線管的影響
預(yù)埋管線布置過多,幾乎所有的管線都集中在一起,使其混凝土截面厚度不均勻,容易引起應(yīng)力集中,混凝土面墻的承受能力降低,再加上沒有采取事先的防護(hù)措施,最終導(dǎo)致受力不均勻,出現(xiàn)較多的不規(guī)則裂縫。
1.2 材料方面
隨著市場競爭的愈演愈烈,混凝土廠商為了增加收益,采用低質(zhì)量價(jià)格低的原材料,趨于材料方面的原因,也可能導(dǎo)致混凝土產(chǎn)生不同形態(tài)的裂縫。
①水泥的收縮值受石膏含量和水泥的細(xì)度影響,三氧化硫含量的增加能夠?qū)е禄炷潦湛s加劇,而水泥孰料中的少量氧化鎂卻能夠引起膨脹作用,減少混凝土的收縮。
②骨料可以減少混凝土的收縮性,但骨料容易發(fā)生堿骨料反應(yīng),生成的膠凝化合物會(huì)吸收混凝土內(nèi)部的水分導(dǎo)致混凝土表面膨脹,產(chǎn)生裂縫。所以必須嚴(yán)格控制骨料的成分、種類,防止混凝土產(chǎn)生收縮裂縫。
③混凝土配合比對收縮的影響有著很大的作用,影響參數(shù)包括水灰比、砂率。如果配合比不符合規(guī)范的要求,用水量過多,混凝土的坍落度數(shù)值降低,混凝土的強(qiáng)度降低,不易凝結(jié),承受荷載的能力減少。
1.3 施工方面
1.3.1 拆模時(shí)間過早
在混凝土澆筑完成之后,需要一定的時(shí)間才能進(jìn)行拆模,但因?yàn)槭┕と藛T急于加快工期,將拆模時(shí)間提前,導(dǎo)致混凝土的強(qiáng)度不符合規(guī)范,造成樓面產(chǎn)生彈性變形,樓板內(nèi)部出現(xiàn)裂縫和斷裂。
1.3.2 混凝土的養(yǎng)護(hù)不當(dāng)
在完成施工澆筑之后,通過養(yǎng)護(hù)保濕,可以防止因?yàn)榭諝飧稍飳?dǎo)致失水過度產(chǎn)生塑性收縮和裂縫。如果養(yǎng)護(hù)的時(shí)間不得當(dāng),會(huì)使其裂縫擴(kuò)大。有些施工單位因?yàn)閾屭s工期,澆筑完成未滿12 h就進(jìn)行澆水并覆蓋,造成較大的施工荷載和振動(dòng),使樓面裂縫產(chǎn)生。
1.3.3 材料堆放位置不當(dāng)
由于施工人員隨意地堆放建筑材料,混凝土面層受到嚴(yán)重的擠壓,導(dǎo)致混凝土強(qiáng)度承載能力降低,因堆放的壓力和沖擊荷載的作用產(chǎn)生不規(guī)則的裂縫。
1.3.4 凝結(jié)時(shí)間過長
如今混凝土基本都采用泵送澆筑,但這樣混凝土的凝結(jié)時(shí)間就相應(yīng)地加長,即使在混凝土中摻加減水劑,也會(huì)使表面的水分很快流失,在混凝土表面形成很薄的覆蓋層,影響施工人員對凝結(jié)時(shí)間的判斷,過早的采取下一步流程。
1.3.5 攪拌和澆筑
混凝土澆筑速度過快,振搗不當(dāng),抽插不規(guī)范等因素都會(huì)導(dǎo)致混凝土離析分層,密實(shí)性和均勻性較差,在混凝土表面形成水泥量過多的浮層,浮層凝結(jié)之后與下層混凝土產(chǎn)生隔離,從而導(dǎo)致密實(shí)性過差,容易進(jìn)入氣泡,產(chǎn)生裂縫。
2 現(xiàn)澆混凝土裂縫的預(yù)防措施
2.1 設(shè)計(jì)上
①在初步設(shè)計(jì)時(shí),必須要考慮實(shí)際荷載和外界因素等影響因素,防止因整體樓板的極限抗拉強(qiáng)度不足失去結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;在設(shè)計(jì)完成之后,也必須要采取二次審核,修改設(shè)計(jì)方案。
②針對溫差變化導(dǎo)致的收縮裂縫,施工人員進(jìn)行施工作業(yè)時(shí)做好內(nèi)外層保溫措施;其次在澆筑混凝土面層時(shí)也可以根據(jù)溫差變化,調(diào)整混凝土面層的厚度,防止混凝土面層厚度過大導(dǎo)致內(nèi)部散熱不充分,引起裂縫產(chǎn)生。
③樓板四周墻角的裂縫出現(xiàn)較頻繁,可以通過增加墻角鋼筋的彎起,采用箍筋來提高鋼筋的抗拉強(qiáng)度,鋼筋的間距也可適當(dāng)增大,充分利用鋼筋的抗拉伸能力。
④適當(dāng)加厚保護(hù)層的厚度,可以將鋼筋與外層酸、堿性物質(zhì)隔離開,阻礙其發(fā)生化學(xué)反應(yīng),避免鋼筋的銹蝕,從而提高鋼筋的整體耐久性。
⑤預(yù)埋線管過多會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力分布集中,混凝土承受荷載的能力降低,因此布置線管時(shí)應(yīng)該呈放射性分布,嚴(yán)禁線管集中布置,布置時(shí)盡量避開主要承重部位。
2.2 材料上
①政府應(yīng)當(dāng)采取措施提高混凝土原材料的質(zhì)量問題,嚴(yán)懲不法混凝土廠商,對于原材料的購買、輸送進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控,管理人員仔細(xì)核查原材料運(yùn)送方是否持有產(chǎn)品合格證等證件。
②根據(jù)實(shí)際施工條件調(diào)整混凝土的配合比,選用含泥量小、砂率較細(xì)、用水量少的混凝土進(jìn)行施工作業(yè),減少孔隙率和收縮量,防止因?yàn)榛炷恋呐浜媳冗_(dá)不到規(guī)范要求,使得坍落度降低,混凝土的整體強(qiáng)度減少,導(dǎo)致裂縫產(chǎn)生;國家規(guī)范的要求混凝土的坍落度必須控制在120 mm±20 mm之間,水灰比宜控制在0.6以下。
③配比混凝土?xí)r含水量較大時(shí),可以采用減水劑,改善混凝土的保水性和流動(dòng)性,提高混凝土的強(qiáng)度,防止裂縫的產(chǎn)生。
④采用粉煤灰等外摻劑,可以有效防止混凝土出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象,嚴(yán)重的滲漏可能會(huì)引起滲漏處空氣和鋼筋發(fā)生化學(xué)反應(yīng),腐蝕鋼筋。規(guī)范要求一般粉煤灰的含量為用水量的15%左右。
2.3 施工上
①拆模時(shí)間控制在規(guī)定范圍內(nèi),拆模前,施工技術(shù)人員監(jiān)測后才能實(shí)施拆模,保證混凝土有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性。
②混凝土養(yǎng)護(hù)時(shí)間一般控制在澆筑完成后12 h內(nèi),養(yǎng)護(hù)時(shí)間根據(jù)外界條件的不同采取不同的措施,夏季通??s短2~3 h,總時(shí)間約在8 h;養(yǎng)護(hù)期間,嚴(yán)禁將混凝土暴露在外界環(huán)境中,防止引起混凝土表面脫落,出現(xiàn)干縮裂縫。
③合理設(shè)置材料堆放區(qū)域,加強(qiáng)管理措施,將施工材料分散式堆放,減少樓板承受荷載的作用。
④施工單位嚴(yán)禁搶趕工期,將工期控制在6~8 d為一個(gè)單位,合理安排施工周期,防止因混凝土未完全凝結(jié)就直接施工,使現(xiàn)澆混凝土整體結(jié)構(gòu)遭到破壞,失去原有的承載能力。
⑤混凝土澆筑期間,必須嚴(yán)格規(guī)范振搗方式,確保混凝土的密實(shí)性和均勻性,規(guī)范要求直到混凝土表面不出現(xiàn)氣泡,不再下沉為宜;同時(shí)振搗也不宜過度,防止因過度振搗在混凝體表層出現(xiàn)浮漿。
3 現(xiàn)澆混凝土樓板裂縫常見的處理措施
3.1 表面處理法
位于鋼筋上層的裂縫可采用表面處理法進(jìn)行裂縫修復(fù),具體流程:先對混凝土裂縫表面實(shí)施鑿毛,或在裂縫處挖取V型槽孔,必須在保濕養(yǎng)護(hù)后才能在裂縫表面涂抹水泥砂漿、環(huán)氧膠泥或?yàn)r青,涂抹后必須保持干燥。
3.2 灌漿處理法
灌漿處理法能有效地控制混凝土的凝結(jié)時(shí)間。根據(jù)裂縫的不同采用灌漿的材料也有所差異,通常采用有環(huán)氧樹脂漿液、甲凝、丙凝等。具體的工藝流程為:清理裂縫雜物—預(yù)先埋設(shè)灌漿噴嘴—密封裂縫—檢查裂縫密封情況—配置灌漿材料—施工灌漿—固化處理—干燥粉刷。
3.3 填充處理法
將修復(fù)材料填充入裂縫中,一般使用于裂縫較寬的樓板,而且填充處理法價(jià)格便宜,實(shí)用性強(qiáng),無需進(jìn)行開槽處理。通常采用填充處理的材料通常有水泥砂漿、瀝青油膏、環(huán)氧膠泥等加固材料。
3.4 碳纖維處理法
碳纖維加固原理是通過碳纖維材料與研發(fā)的樹脂相結(jié)合的方法。其具有高強(qiáng)度、彈性模量高的優(yōu)點(diǎn),所以能夠充分加固樓板裂縫,通過膠合作用重新產(chǎn)生強(qiáng)度高的抗拉伸強(qiáng)度。工藝流程為:表面清理—卸荷—涂抹底膠——找平—粘貼碳纖維片材—保濕養(yǎng)護(hù)。
4 案例分析
4.1 工程概況
江蘇省南京市某新建16棟居民住宅樓房,框架剪力墻結(jié)構(gòu),采用混凝土強(qiáng)度C25,板厚約120 mm,竣工時(shí)間為2014年4月份。
4.2 原因分析
在主體結(jié)構(gòu)墻體完成后,按照圖紙?jiān)O(shè)計(jì)外墻裝飾層為15厚水泥砂漿找平層;復(fù)合耐堿纖維網(wǎng)布;5厚聚合物防水砂漿防水層;外墻真石漆涂料。施工單位按照設(shè)計(jì)要求及時(shí)組織施工,在年前已完成防水砂漿的粉刷,并初步對外墻進(jìn)行自檢,未出現(xiàn)裂縫。對于近期局部外墻裂縫,通過現(xiàn)場勘查,發(fā)現(xiàn)開裂位置基本處于陽臺(tái)墻體與梁交接部位,綜合考慮裂縫產(chǎn)生的原因因近期的溫差較大且陽臺(tái)懸挑具有一定的撓度。
4.3 處理方案
對于裂縫較大的位置用尖銳物體嵌3 mm×3 mm縫,用JS防水涂料涂刷兩遍,填平裂縫,面層使用萬能膠粘貼的100 mm寬的確良布,裂縫處理部位必須清理干凈,保持干燥。
5 結(jié) 語
樓板裂縫的產(chǎn)生是不可避免的,因此防治樓板裂縫已經(jīng)成為施工單位主要考慮的問題,通過對設(shè)計(jì)、材料、施工三個(gè)方面裂縫研究發(fā)現(xiàn),不同裂縫呈現(xiàn)出不同的特點(diǎn),合理采用相應(yīng)措施進(jìn)行改善,增加鋼筋混凝土的強(qiáng)度和剛度,有效地防止裂縫的產(chǎn)生。
參考文獻(xiàn):
[1] 肖如.淺談混凝土裂縫的控制及修復(fù)[J].中國新科技新產(chǎn)品,2010,(13).
[2] 李勝勇.住宅建筑現(xiàn)澆樓板裂縫的原因分析[J].建筑工人,2006,(15).
[3] 李斯.混凝土結(jié)構(gòu)工程施工驗(yàn)收規(guī)范實(shí)施手冊[M].北京:電子工業(yè)出版社,2002.
[4] 張正云.現(xiàn)澆板費(fèi)結(jié)構(gòu)性裂縫的成因與防治[J].山西建筑,2006,(32).